Fabric智能合约开发基础

区块链网络的核心是智能合约。

智能合约定义业务对象的不同状态，并管理对象在不同状态之间变化的过程。

在 PaperNet 案例中，商业票据智能合约中的代码定义了商业票据的有效状态，以及将票据从一种状态状态转变为另一种状态的交易逻辑。

本案例实现了商业票据中最简单的三个功能：发行、购买、兑换。

PaperNet 是一个商业票据网络，允许适当授权的参与者发行，交易，兑换和估价商业票据。PaperNet 商业票据网络。六个组织目前使用 PaperNet 网络发行，购买，出售，兑换和估价商业票据。MagentoCorp 发行和兑换商业票据。 DigiBank, BigFund，BrokerHouse 和 HedgeMatic 互相交易商业票据。RateM 为商业票据提供各种风险衡量标准。

合约类

扩展自 Hyperledger Fabric Contract 类，使用Contract类的内置功能，例如自动方法调用，每个交易上下文，交易处理器，和类共享状态等。

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@Contract(...)
@Default
public class CommercialPaperContract implements ContractInterface {...}

交易定义

参考基于Java的合约代码例子

Java 标注 @Transaction 用于标记该方法为交易定义；无论何时调用此合约来发行商业票据，都会调用该方法

发行交易：

@Transaction
public CommercialPaper issue(CommercialPaperContext ctx,
                             String issuer,
                             String paperNumber,
                             String issueDateTime,
                             String maturityDateTime,
                             int faceValue) {...}

CommercialPaperContext ctx 称为交易上下文，默认情况下，它维护与交易逻辑相关的每个合约和每个交易的信息。

购买交易：

Txn = buy
Issuer = MagnetoCorp
Paper = 00001
Current owner = MagnetoCorp
New owner = DigiBank
Purchase time = 31 May 2020 10:00:00 EST
Price = 4.94M USD

@Transaction
public CommercialPaper buy(CommercialPaperContext ctx,
                           String issuer,
                           String paperNumber,
                           String currentOwner,
                           String newOwner,
                           int price,
                           String purchaseDateTime) {...}

兑换交易：

Txn = redeem
Issuer = MagnetoCorp
Paper = 00001
Redeemer = DigiBank
Redeem time = 31 Dec 2020 12:00:00 EST

@Transaction
public CommercialPaper redeem(CommercialPaperContext ctx,
                              String issuer,
                              String paperNumber,
                              String redeemingOwner,

交易逻辑

发行交易 导致issue方法被传递调用

@Transaction
public CommercialPaper issue(CommercialPaperContext ctx,
                            String issuer,
                            String paperNumber,
                            String issueDateTime,
                            String maturityDateTime,
                            int faceValue) {

  System.out.println(ctx);

  // create an instance of the paper
  CommercialPaper paper = CommercialPaper.createInstance(issuer, paperNumber, issueDateTime, maturityDateTime,
          faceValue,issuer,"");

  // Smart contract, rather than paper, moves paper into ISSUED state
  paper.setIssued();

  // Newly issued paper is owned by the issuer
  paper.setOwner(issuer);

  System.out.println(paper);
  // Add the paper to the list of all similar commercial papers in the ledger
  // world state
  ctx.paperList.addPaper(paper);

  // Must return a serialized paper to caller of smart contract
  return paper;
}

逻辑如下：

获取交易输入变量
创建新的商业票据 paper
使用 paperList 将其添加到所有商业票据的列表中
将新的商业票据作为交易响应返回

购买交易

@Transaction
public CommercialPaper buy(CommercialPaperContext ctx,
                           String issuer,
                           String paperNumber,
                           String currentOwner,
                           String newOwner,
                           int price,
                           String purchaseDateTime) {

    // Retrieve the current paper using key fields provided
    String paperKey = State.makeKey(new String[] { paperNumber });
    CommercialPaper paper = ctx.paperList.getPaper(paperKey);

    // Validate current owner
    if (!paper.getOwner().equals(currentOwner)) {
        throw new RuntimeException("Paper " + issuer + paperNumber + " is not owned by " + currentOwner);
    }

    // First buy moves state from ISSUED to TRADING
    if (paper.isIssued()) {
        paper.setTrading();
    }

    // Check paper is not already REDEEMED
    if (paper.isTrading()) {
        paper.setOwner(newOwner);
    } else {
        throw new RuntimeException(
                "Paper " + issuer + paperNumber + " is not trading. Current state = " + paper.getState());
    }

    // Update the paper
    ctx.paperList.updatePaper(paper);
    return paper;
}

逻辑如下：

检查一些前提条件
设置新拥有者
更新账本上的商业票据
并将更新的商业票据作为交易响应返回

兑换交易类似

对象的表示

上面的合约、运行逻辑已经有了，但是这些代码怎么工作？

参考 CommercialPaper 类 , 该类包含商业票据状态的内存表示。

1 2	@DataType() public class CommercialPaper extends State {...}

createInstance 方法使用提供的参数初始化一个新的商业票据。

public static CommercialPaper createInstance(String issuer, String paperNumber, String issueDateTime,
        String maturityDateTime, int faceValue, String owner, String state) {
    return new CommercialPaper().setIssuer(issuer).setPaperNumber(paperNumber).setMaturityDateTime(maturityDateTime)
            .setFaceValue(faceValue).setKey().setIssueDateTime(issueDateTime).setOwner(owner).setState(state);
}

需要注意的几个要点：

这是一个内存中的表示; 我们稍后会看到它如何在帐本上显示。
CommercialPaper 类扩展了 State 类。 State 是一个应用程序定义的类，它为状态创建一个公共抽象。所有状态都有一个它们代表的业务对象类、一个复合键，可以被序列化和反序列化，等等。当我们在帐本上存储多个业务对象类型时， State 可以帮助我们的代码更清晰。检查 state.js 文件中的 State 类。
票据在创建时会计算自己的密钥，在访问帐本时将使用此密钥。密钥由 issuer 和 paperNumber 的组合形成。
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constructor(obj) {
super(CommercialPaper.getClass(), [obj.issuer, obj.paperNumber]);
Object.assign(this, obj);
}
票据通过交易而不是票据类变更到 ISSUED 状态。

访问账本

参考 PaperList 类 , 此工具类用于管理 Hyperledger Fabric 状态数据库中的所有 PaperNet 商业票据。

import org.example.ledgerapi.StateList;
import org.hyperledger.fabric.contract.Context;

public class PaperList {

    private StateList stateList;

    public PaperList(Context ctx) {
        this.stateList = StateList.getStateList(ctx, PaperList.class.getSimpleName(), CommercialPaper::deserialize);
    }

    public PaperList addPaper(CommercialPaper paper) {
        stateList.addState(paper);
        return this;
    }

    public CommercialPaper getPaper(String paperKey) {
        return (CommercialPaper) this.stateList.getState(paperKey);
    }

    public PaperList updatePaper(CommercialPaper paper) {
        this.stateList.updateState(paper);
        return this;
    }
}

与 CommercialPaper 类一样，此类扩展了应用程序定义的 StateList 类，该类为一系列状态创建了一个通用抽象——在本例中是 PaperNet 中的所有商业票据。

StateList 类使用 Fabric API addState() 将商业票据作为状态数据写在帐本中。

帐本中的每个状态数据都需要以下两个基本要素：

键（Key）: 由 createCompositeKey() 使用固定名称和 state 密钥形成。在构造 PaperList 对象时分配了名称，state.getSplitKey() 确定每个状态的唯一键。
数据（Data）: 只是商业票据状态的序列化形式，使用 State.serialize() 方法创建。State 类使用 JSON 对数据进行序列化和反序列化，并根据需要使用 State 的业务对象类，在我们的例子中为 CommercialPaper，在构造 PaperList 对象时再次设置。